生态环境部信息中心张波等：数字生态文明的内涵、总体框架和推进路径

       

       【摘要】全球新一轮科技革命和产业变革持续深入推进，推动绿色低碳发展成为国际潮流所向、大势所趋。数字化、智能化为生态文明建设提供了新路径，为生态环境数字化治理提供了新思路和新技术。本文从数字生态文明的背景和重大意义出发，阐述了数字生态文明的内涵，提出夯实“两大基础”、落实“五大任务”、提升“两大能力”、拓展“一个环境”的数字生态文明“2521”总体框架和建设内容，从政策引领、数据赋能、协同联动、新技术应用和区域示范等方面阐述了数字生态文明建设的推进路径。

       【关键词】数字生态文明；数字化转型；信息化；智能化；环境治理

       党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央把生态文明建设作为关系中华民族永续发展的根本大计，生态文明建设发生历史性、转折性、全局性变化，美丽中国建设迈出重大步伐^[1]。习近平总书记就网络安全和信息化工作提出了一系列原创性的新理念、新思想、新战略，形成了内涵丰富、科学系统的习近平总书记关于网络强国的重要思想。习近平总书记在党的二十大上指出“加快建设网络强国、数字中国”“推进美丽中国建设”^[2]；在2023年7月召开的全国生态环境保护大会上强调，“深化人工智能等数字技术应用，构建美丽中国数字化治理体系，建设绿色智慧的数字生态文明”^[3]。构建美丽中国数字化治理体系，建设绿色智慧的数字生态文明，是深入打好污染防治攻坚战的重要支撑，是全面贯彻网络强国战略的重要内容，是建设人与自然和谐共生的现代化的必然要求^[4]。面对新形势、新任务，我们要深刻领会数字生态文明的重大意义，准确把握数字生态文明的内涵和总体框架，探索数字生态文明建设的实施路径，为美丽中国建设提供有力的数字化支撑。

数字生态文明的内涵

       数字生态文明以习近平生态文明思想和习近平总书记关于网络强国的重要思想为指导，充分发挥信息化驱动引领作用，运用大数据、人工智能、区块链等数字技术推动山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，以生态环境综合管理信息化平台为统领，建立“动态感知、科学研判、快速反应、智能优化”的全方位、全过程一体化数字平台，不断提高“政务服务一网通办、监督治理一网统管、行政运行一网协同”的水平和效能，以数据多跑路助力群众少跑腿，实现生态环境智慧治理和政府运行协同高效，为全面推进美丽中国建设提供有力支撑^[5]。

数字生态文明的总体框架

       根据《数字中国建设整体布局规划》提出的“2522”整体框架（夯实数字基础设施和数据资源体系“两大基础”，推进数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明建设“五位一体”深度融合，强化数字技术创新体系和数字安全屏障“两大能力”，优化数字化发展国内国际“两个环境”），结合生态环境治理体系的需求，本文创新性提出数字生态文明建设“2521”总体框架，即夯实绿色新型基础设施建设和生态环境大数据体系“两大基础”，落实智慧生态环境、智慧国土、智慧水利、数字化绿色生产、绿色智能生活“五大任务”，提升数字技术创新体系和数字安全屏障“两大能力”，拓展全球环境治理数字化协作“一个环境”（见图1）。

图1 数字生态文明建设总体框架

夯实“两大基础”

       （1）绿色新型基础设施。推动新型基础设施建设与生态环境治理融合发展，大力推进5G基站、大数据中心、人工智能、工业互联网等新型基础设施的绿色低碳升级；不断完善生态环境云主中心，建设同城灾备中心、异地灾备中心，形成“同城双活＋异地灾备”的“两地三中心”灾备体系，确保关键核心业务和数据的安全稳定。加快推动IPv6在生态环境系统的部署和应用，为先进网络基础设施创新提供基础支撑^[6]。

      （2）生态环境大数据体系。建设生态环境全要素感知体系，通过物联网、卫星遥感、视频监控、社会感知等途径，汇集生态环境、自然资源、国土空间、水文水利等感知信息，构建生态环境全要素态势感知“一张网”；全面推进公共数据、跨部门数据共享交换，建设涵盖生态环境、自然资源、国土空间、水文水利等要素的主题库，设计形成环境质量、自然生态、核与辐射、环境应急、污染源、环境监管、气候变化、综合政务等数据资产，促进数据资源按部门、地域、主题充分授权、自主管理^[7]。

落实“五大任务”

     （1）构建智慧生态环境数字化治理体系。一是建设生态环境综合管理信息化平台。在“一张图”上集中展现生态环境信息、调度重点任务、研判环境形势、指挥环境应急，支撑污染防治攻坚战“挂图作战”，直观展示攻坚战质量、总量约束性指标达标情况等重点任务进展情况，助力生态环境高水平保护^[8]。二是推进污染防治攻坚战智能化转型。深入推进蓝天、碧水、净土保卫战，减污降碳协同增效，“无废城市”建设等生态文明领域重点任务的数字化转型，建设大气、水、土壤、自然生态、气候变化、固体废物、核与辐射、生态环境执法等管用、实用、好用的综合业务工作平台，扎实推进业务工作数字化、网络化、智能化，为持续深入打好污染防治攻坚战和推进美丽中国建设提供重要支撑。三是打造山水林田湖草沙智慧治理体系。创新生态环境智慧治理模式，梳理跨部门、跨层级、跨领域的协同应用场景，开展京津冀、粤港澳大湾区、长三角、成渝经济圈、长江经济带、黄河流域等国家重大战略区域的生态环境协同治理平台建设，支撑跨部门、跨系统、跨层级的业务协同，实现区域大气污染联防联控、流域协同治理、危险废物跨区域转移处置、全球气候治理合作等，提升生态系统的多样性、稳定性、持续性^[9]。四是建设生态环境安全数字化防线。贯彻总体国家安全观，积极有效应对各种风险挑战，加强核与辐射安全、生态安全的数字化支撑能力，强化风险预警监测、研判会商和分级管控，排查治理隐患，提升防范化解风险的主动性、前瞻性、针对性，通过信息化手段赋能核安全管理，守牢美丽中国建设的安全底线，保障赖以生存发展的自然环境和条件不受威胁和破坏。五是构建碳达峰碳中和动态核算、智能分析体系。构建涵盖碳排放管理、碳市场、碳汇等多个领域的数字气候系统，提升应对气候变化方面的数字化管理能力。健全温室气体天地一体化监测，排放源统计、核算核查的信息化支撑，丰富、完善温室气体排放因子库、算法库，按照国家、省市、园区、企业等维度开展碳核算与管理，为碳达峰碳中和目标制定提供数据支撑；深入推进全国碳市场一体化监管平台建设，实现碳市场多层级联动监管，有序推进国家核证自愿减排量（CCER）等市场化交易，调动各方增加碳汇的积极性；建设工业园区、企业碳排放管理平台，助力企业开展碳资产管理，实现绿色低碳转型。

     （2）统筹开展智慧国土建设。整合、规范、扩展现有的基础地理、遥感影像、土地、地质、矿产、海洋、林草、湿地等各类自然资源和国土空间数据，构建地上地下、陆海相连的自然资源大数据体系，形成统一的自然资源三维立体“一张图”；全面推进实景三维中国建设，集成融合土地利用、环境质量等专题数据，为国土空间布局与高质量发展关联性分析提供基础支撑，为数字中国提供统一的空间定位框架和分析基础；明确“严守资源安全底线，优化国土空间格局，促进绿色低碳发展，维护资源资产权益”的目标定位，进一步完善国土空间基础信息平台，提升对智慧国土、自然资源开发利用、国土空间规划实施、生态保护修复、海洋资源监管、耕地保护的数据分析能力，建立健全国土空间规划动态监测评估预警和实施监管机制^[10]。

     （3）协同促进智慧水利建设。完善全国水利“一张图”，实现相关数据和应用的动态更新，推进数据挖掘分析，保障数据安全，强化遥感技术业务应用；推进数字孪生流域建设，支撑流域统一规划、统一治理、统一调度、统一管理的目标，丰富算据、优化算法、提升算力，加快实现对物理流域全要素和水利治理管理全过程的数字化映射、智能化模拟、前瞻性预演；打造具有预报、预警、预演、预案“四预”功能的流域智能业务体系，以业务需求为牵引，耦合链接数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程，持续迭代优化业务模块，提升水利业务预报、预警、预演、预案能力^[11]。

     （4）推广数字绿色生产方式。加快信息技术在绿色制造领域的应用，深化生产制造过程的数字化应用，提升能源、资源、环境管理水平，提高绿色转型发展效率和效益；推动能源与信息领域深度融合，提升电网、油气、煤炭基础设施信息化和智能化水平，加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统；推动上下游企业互动、多能协同互补、用料需求智能调控，实现数字化、绿色化供应管理战略转型；加强对再生资源全生命周期数据的智能化采集、管理与应用，推广“工业互联网＋再生资源回收利用”新模式^[12]。

     （5）普及绿色智能生活方式。鼓励建设、发展共享出行、闲置物资交易、餐饮外卖等领域的绿色服务平台，推广绿色智能生活技术应用；加快绿色智能产品研发，推进远程办公、在线会议、绿色出行、绿色消费等生活方式，畅通绿色流通渠道，引导公众践行绿色低碳生活；积极探索多元化、可持续的碳普惠机制，推进公共机构数据对接，鼓励发展多样式换取商业优惠、兑换公共服务、信用积分等激励和约束方式，充分发挥公众监督作用。

提升“两大能力”

     （1）数字技术创新体系。积极利用5G、大数据、人工智能、区块链等新技术创新生态环境治理手段，建设大数据、人工智能、区块链、仿真模拟等技术相结合的共性智能中台，围绕重点生态环境领域问题，开发出更适合生态环境的人工智能算法，不断提高生态环境领域的智能化应用水平；建立健全生态环境信息化标准体系，统一技术架构、统一数据格式、统一应用接口、统一开发界面，不断推进信息化建设的标准化和规范化，提高系统的建设质量、稳定可靠性和安全水平。

     （2）数字安全屏障。统筹网络安全、应用系统安全和数据安全需求，基于“零信任”技术体系建设多层次的网络安全一体化防御基础设施，建立“立体防护、多方联动”的可靠安全防护体系，统筹兼顾各级生态环境系统网络安全和数据安全需求，增强数据安全保障能力，建立生态环境数据资源分类分级保护基础制度，建设网络安全智能指挥中心、网络安全综合实训基地、数据安全治理与防范实验室，切实筑牢数字安全屏障。

拓展“一个环境”

       健全跨境生态环境数据要素市场，增强全球数字生态资源配置能力，加强我国与全球各国在应对气候变化、保护生物多样性和传播绿色技术等领域的数据共享与交流合作；加快推进“一带一路”沿线国家和地区数字化与绿色发展的深度融合，强化对沿线国家和地区绿色投资项目的科技支撑和信息服务，助力“一带一路”绿色低碳和可持续发展^[13]；积极参与全球环境治理，跟踪了解世界主要国家生态环境治理进展和成效，展示美丽中国建设成效，为共建人类命运共同体提供数字化支撑。

数字生态文明的实施路径

       依托数字技术赋能生态文明的发展背景和建设内容，针对生态环境信息化工作数据资源共享不顺畅、一体化业务协同不足、数据驱动智能化应用不深、大数据决策支撑能力不强等问题，结合数字生态文明建设“2521”总体框架，本文归纳总结出以政策引领、数据赋能、协同治理、新技术应用、区域示范为核心的数字生态文明建设的五大实施路径。

强化政策引领

       统筹谋划数字生态文明建设总体布局和目标任务，组织研究体制改革、机制创新、重大政策、重点工程等重大事项，明确数字生态文明建设的时间表、路线图、任务书，建立协调联动、紧密配合的数字化工作模式，协调推进生态环境治理数字化进程；研究制定推动数字生态文明建设的指导意见，结合国家信息化管理体制改革，强化数字生态文明总体架构设计，从职责分工、数据管理、平台运行、资金预算、项目管理等方面完善配套的制度体系，推动云、网、存储、计算等基础设施的高效共享利用，探索建立“投建运一体化”的新型建设运营模式。

推进数据赋能

       建设标准统一、布局合理、管理协同、安全可靠的生态环境一体化大数据中心，打造全国统一的生态环境“数据链”，畅通跨地区、跨部门、跨层级的生态环境数据传输通道，依托国家数据共享交换平台和全国一体化政务数据共享枢纽，推进公共数据、跨部门数据打通和共享交换服务；逐级开展生态环境、自然资源、水利水文领域的数据互操作和平台互信互认，实现跨部门数据共享交换和有机融合，让数据像水流一样，逐步驱使政府、企业、个人形成共识，建立开放、透明、共治、共享的生态环境治理体系；进一步突出数据赋能，不断强化对大气、水、土壤等生态环境数据的综合开发利用，实现决策支撑的科学化、智能化^[14]。

推动生态环境协同治理

       统筹推进“十四五”生态环境优化工程，以生态环境综合管理信息化平台为统领，将大气、水、土壤等生态环境领域的政务系统进行整合、联通，形成协同联动、业务融合的一体化大平台，推动山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，支撑碳排放统计核算，生态环境形势分析、监测预警、考核评估、问题发现和整改督办等业务领域创新应用，开展区域、流域生态环境协同治理；通过“一网通办、一网统管、一网协同”等方式，提高一体化平台支撑、连接、服务能力，提升生态环境领域一体化协同治理能力。

加速新技术应用

       利用人工智能、大数据、区块链等新技术，推进污染防治攻坚战的智能化转型升级。强化大气污染防治的数字化支撑，加强对PM_2.5、臭氧等污染物的监测和防治，降低重污染天气发生频率；构建“三水统筹”（水资源、水生态、水环境）系统治理新格局；开展减污降碳协同增效多目标决策支撑研究^[15]，经济结构、能源结构、产业结构转型升级耦合分析和动态调控研究，碳达峰碳中和信息产品等研究和应用，提升环境效益、气候效益、经济效益多目标决策支撑的科学化水平。

发挥基层区域示范作用

       注重顶层设计和基层探索有机结合，聚焦生态环境领域重大业务需求和改革事项，着力打造更多标志性应用场景，通过“一地创新、全国共享”的示范效应，推动更多基层数字化改革经验和举措在全国推广，向社会、公众展示数字生态文明应用场景和成果成效；健全数字生态文明建设体系和考核评估体系，重点考核绿色信息基础设施建设，生态环境政务服务和监管数字化应用，绿色生产方式、绿色生活数字化应用等情况，加强第三方评估和社会监督评价，定期开展监督检查和经验交流。

     《数字中国建设整体布局规划》提出推进数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明建设“五位一体”深度融合,将数字生态文明纳入数字中国“2522”整体框架^[16]。新时代，新征程，我们要更加紧密地团结在以习近平同志为核心的党中央周围，进一步学懂、弄通、做实习近平生态文明思想和习近平总书记关于网络强国的重要思想，坚持改革创新、坚持系统推进、坚持安全发展、坚持开放合作，奋力开创数字生态文明建设的新局面，为以高品质生态环境支撑高质量发展，加快实现人与自然和谐共生的现代化提供强大的信息化支撑。（生态环境部信息中心副总工程师张波；生态环境部信息中心王媛祺、吴班、张聪；张波系本文通讯作者）

责任编辑：张丽 签发审核：潘圆圆

来源： 环境保护 立即打开